자유낙하 실험

소개글

자유낙하 실험

목차

자유낙하
2. 이론
3. 기구와 장치
기구와 장치
4. 실험방법
Drop shot
1.목적,이론
2.기구장치
3.실험방법
포물선 운동
1. 실험목적
2. 이론
3. 실험 기구 및 장치
4. 실험 방법

본문내용

1. 목적
컴퓨터 인터페이스를 이용한 자유낙하 운동 실험을 통해서 중력가속도 값을 구해본다.
2. 이론
질량 m인 물체가 정지 상태에서 자유낙하하게 되면 중력(mg)에 의한 일차원 가속도 운동을 하게 된다. X축을 낙하방향으로 정하면 로부터 중력가속도 g와 움직인 거리와의 관계를 얻을 수 있다. 즉 임의의 시각에서의 위치와 속도를 각각 와 라고 하면 그로부터 초 후의 속도와 위치는 각각 다음과 같이 주어진다.
따라서 정지 중이던 물체가 등가속으로 운동할 때 다음과 같은 운동방정식으로 설명할 수 있다.
정지 상태에서 시작한 운동 방정식은 로부터 (d: 이동거리, a: 가속도, t: 경과시간)이다.
이 실험에서 가속도 a는 중력가속도 이므로 가 된다. 이 실험에서 구슬은 Free Fall Adaptor로부터 투하되며, 컴퓨터는 구슬이 투하되어 구슬받이 판(receptor pad)에 충돌할 때까지의 낙하 시간을 잰다.


3. 실험 기구 및 장치
컴퓨터 1대, CCD카메라 1대, 기준자 1개, 발사장치 1개, 배경으로 쓸 천 1개, 천을 지지해줄 구조물을 만들 막대 3개, 질량이 다른 구슬 2개, 얌체공 1개.
4. 실험 방법
① 운동을 측면에서 관측할 수 있게 카메라를 발사 장치와 구슬이 떨어질 지점의 중간 위치에 설치한다. 기준 자를 발사 장치와 같은 평면상에 위치시킨 후 스크린 역할을 하는 검은 천을 실험 장치 뒤에 설치한다.
② 구슬을 발사하여 실험을 시작한 후 분석한다.
③ 얻은 자료를 이용하여 그래프를 그린다.
④ 그래프를 그린 후 초속도를 구한다.
⑤ 질량이 다른 2개 이상의 구슬을 이용하여 위의 실험을 반복한다.
⑥ 자유낙하실험을 통해 중력가속도를 구해보고 바닥과 구슬과의 반발계수도 구해본다.

참고 자료

없음